请问有人能够解释如何使用广度优先搜索（BFS）解决迷宫问题吗？我需要使用BFS找到迷宫中的最短路径，但是我感到非常困惑。
以下是我书中的伪代码：
void breadth_first_search(tree T) {
queue!;
node u, v;
initialize(Q);
v = root of T;
visit v;
enqueue(Q, v);
while (!empty(Q)) {
dequeue(Q, v);
for (each child u of v) {
visit u;
enqueue(Q, u);
}
}
}
如果我有一个存储在二维矩阵中的迷宫，那么“根”（即起点）会在吗？
这是一个完整的BFS迷宫求解器。如果找到终点，它将返回完整的最短路径。在迷宫数组arr中：0表示未被探索的空间，5表示墙壁空间，9表示目标空间。空间在被访问后标记为-1。
import java.util.*;
public class Maze {
public static int[][] arr = new int[][] {
{0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{5,5,5,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,5,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,9},
};
private static class Point {
int x;
int y;
Point parent;
public Point(int x, int y, Point parent) {
this.x = x;
this.y = y;
this.parent = parent;
}
public Point getParent() {
return this.parent;
}
public String toString() {
return "x = " + x + " y = " + y;
}
}
public static Queue<Point> q = new LinkedList<Point>();
public static Point getPathBFS(int x, int y) {
q.add(new Point(x,y, null));
while(!q.isEmpty()) {
Point p = q.remove();
if (arr[p.x][p.y] == 9) {
System.out.println("Exit is reached!");
return p;
}
if(isFree(p.x+1,p.y)) {
arr[p.x][p.y] = -1;
Point nextP = new Point(p.x+1,p.y, p);
q.add(nextP);
}
if(isFree(p.x-1,p.y)) {
arr[p.x][p.y] = -1;
Point nextP = new Point(p.x-1,p.y, p);
q.add(nextP);
}
if(isFree(p.x,p.y+1)) {
arr[p.x][p.y] = -1;
Point nextP = new Point(p.x,p.y+1, p);
q.add(nextP);
}
if(isFree(p.x,p.y-1)) {
arr[p.x][p.y] = -1;
Point nextP = new Point(p.x,p.y-1, p);
q.add(nextP);
}
}
return null;
}
public static boolean isFree(int x, int y) {
if((x >= 0 && x < arr.length) && (y >= 0 && y < arr[x].length) && (arr[x][y] == 0 || arr[x][y] == 9)) {
return true;
}
return false;
}
public static void main(String[] args) {
Point p = getPathBFS(0,0);
for (int i = 0; i < 9; i++) {
for (int j = 0; j < 9; j++) {
System.out.print(arr[i][j]);
}
System.out.println();
}
while(p.getParent() != null) {
System.out.println(p);
p = p.getParent();
}
}
}
简短回答：是的
解释：
该伪代码将迷宫中的路径表示为树叶的路径。迷宫中的每个位置都是树上的一个节点，可以从那里到达的每个新位置都是该节点的子节点。
为了进行广度优先搜索，算法首先必须考虑长度为一的所有树路径，然后是长度为二等，直到到达结束点，这将导致算法停止，因为结束点没有孩子，结果为空队列。
该代码使用队列（Q）跟踪需要访问的节点。它首先将迷宫的起点设置为树的根，访问它（检查是否为结束点），然后从队列中删除根并重复每个子项的过程。通过这种方式，它以后序方式访问节点，即根、（每个根的子节点）、（第一个子节点的每个子节点）、（第二个子节点的每个子节点）等，直到到达结束点。
编辑：目前，当算法到达终点时，由于队列中存在其他节点，可能不会终止。您必须自己编写终止条件。